Carbonato de cobre (II) - Copper(II) carbonate

Carbonato de cobre (II)
Cobre (II) -carbonato-xtal-3x3x3-3D-sf.png
Nomes
Nome IUPAC
Carbonato de cobre (II)
Outros nomes
Carbonato cúprico, carbonato de cobre neutro
Identificadores
Modelo 3D ( JSmol )
ChemSpider
ECHA InfoCard 100.013.338 Edite isso no Wikidata
Número EC
UNII
  • InChI = 1S / CH2O3.Cu / c2-1 (3) 4; / h (H2,2,3,4); / q; + 2 / p-2
    Chave: GEZOTWYUIKXWOA-UHFFFAOYSA-L
  • C (= O) ([O -]) [O -]. [Cu + 2]
Propriedades
CuCO 3
Massa molar 123,5549
Aparência pó cinza
reage com a água em condições normais
Estrutura
Pa-C 2 s (7)
a  = 6,092 Å, b  = 4,493 Å, c  = 7,030 Å
α = 90 °, β = 101,34 °°, γ = 90 °
5
Perigos
Ponto de inflamação Não inflamável
Compostos relacionados
Outros ânions
Sulfato de cobre (II)
Outros cátions
Carbonato de níquel (II) Carbonato de
zinco
Exceto onde indicado de outra forma, os dados são fornecidos para materiais em seu estado padrão (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa).
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Referências da Infobox

Carbonato de cobre (II) ou carbonato cúprico é um composto químico com a fórmula CuCO
3
. À temperatura ambiente, é um sólido iônico (um sal ) que consiste em cátions cobre (II) Cu 2+
e ânions de carbonato CO 2−
3
.

Este composto raramente é encontrado porque é difícil de preparar e reage prontamente com a umidade da água do ar. Os termos "carbonato de cobre", "carbonato de cobre (II)" e "carbonato cúprico" quase sempre se referem (mesmo em textos de química) a um carbonato de cobre básico (ou hidróxido de carbonato de cobre (II) ), como Cu
2
( OH ) 2 CO
3
(que ocorre naturalmente como o mineral malaquita ) ou Cu
3
( OH ) 2 ( CO
3
) 2 ( azurita ). Por este motivo, o qualificador neutro pode ser usado em vez de "básico" para se referir especificamente ao CuCO
3
.

Preparação

Reações que podem produzir CuCO
3
, como soluções de mistura de sulfato de cobre (II) CuSO
4
e carbonato de sódio Na
2
CO
3
em condições ambientais , em vez de produzir um carbonato básico e CO
2
, devido à grande afinidade do Cu 2+
íon para o ânion hidróxido HO -
.

A decomposição térmica do carbonato básico à pressão atmosférica produz óxido de cobre (II) CuO em vez do carbonato.

Em 1960, CWFT Pistorius reivindicou a síntese por aquecimento de carbonato de cobre básico a 180 ° C em uma atmosfera de dióxido de carbono CO
2
(450 atm ) e água (50 atm) por 36 horas. A maior parte dos produtos era malaquita Cu bem cristalizada
2
CO
3
( OH ) 2 , mas também foi obtido um pequeno rendimento de uma substância romboédrica, reivindicada como CuCO
3
. No entanto, essa síntese aparentemente não foi reproduzida.

A síntese confiável de carbonato de cobre (II) verdadeiro foi relatada pela primeira vez em 1973 por Hartmut Ehrhardt e outros. O composto foi obtido como um pó cinza, por aquecimento de carbonato de cobre básico em uma atmosfera de dióxido de carbono (produzido pela decomposição de oxalato de prata Ag
2
C
2
O
4
) a 500 ° C e 2 G Pa (20.000 atm). Determinou-se que o composto tinha uma estrutura monoclínica .

Propriedades químicas e físicas

A estabilidade do CuCO seco
3
depende criticamente da pressão parcial do dióxido de carbono (p CO2 ). É estável por meses no ar seco, mas se decompõe lentamente em CuO e CO
2
se p CO2 for menor que 0,11 atm.

Na presença de água ou ar úmido a 25 ° C, CuCO
3
é estável apenas para pCO2 acima de 4,57 atmosferas e pH entre cerca de 4 e 8. Abaixo dessa pressão parcial, ele reage com água para formar um carbonato básico ( azurita , Cu
3
( CO
3
) 2 ( OH ) 2 ).

3 CuCO
3
+ H
2
O
Cu
3
(CO
3
)
2
(OH)
2
+ CO
2

Em soluções altamente básicas, o ânion complexo Cu ( CO
3
) 2 2− é formado em seu lugar.

O produto de solubilidade do carbonato de cobre (II) verdadeiro foi medido por Reiterer e outros como pK so = 11,45 ± 0,10 a 25 ° C.

Estrutura

Na estrutura cristalina do CuCO 3 , o cobre adota um ambiente de coordenação piramidal quadrada distorcida com o número de coordenação 5. Cada íon carbonato se liga a 5 centros de cobre.

Referências

  1. ^ a b c d H. Seidel, H. Ehrhardt, K. Viswanathan, W. Johannes (1974): "Darstellung, Struktur und Eigenschaften von Kupfer (II) -Carbonat". Z. anorg. allg. Chem., Volume 410, páginas 138-148. doi : 10.1002 / zaac.19744100207
  2. ^ a b c Rolf Grauer (1999) " Produtos de solubilidade de carbonatos de M (II) ". Relatório Técnico NTB-99-03, NAGRA - Cooperativa Nacional para o Descarte de Resíduos Radioativos; páginas 8, 14 e 17. Traduzido por U. Berner.
  3. ^ Ahmad, Zaki (2006). Princípios de Engenharia de Corrosão e Controle de Corrosão . Oxford: Butterworth-Heinemann. pp. 120–270. ISBN   9780750659246 .
  4. ^ CWFT Pistorius (1960): "Synthesis at High Pressure and Lattice Constants of Normal Cupric Carbonate". Experientia, volume XVI, páginas 447-448. doi : 10.1007 / BF02171142
  5. ^ Hartmut Erhardt, Wilhelm Johannes, e Hinrich Seidel (1973): "Hochdrucksynthese von Kupfer (II) -Carbonat", Z. Naturforsch., Volume 28b, edição 9-10, página 682. doi : 10.1515 / znb-1973-9 -1021
  6. ^ a b c d F. Reiterer, W. Johannes, H. Gamsjäger (1981): "Semimicro Determination of Solubility Constants: Copper (II) Carbonate and Iron (II) Carbonate". Mikrochim. Acta, volume 1981, página 63. doi : 10.1007 / BF01198705
  7. ^ H. Gamsjäger e W. Preis (1999): "Conteúdo de cobre em carbonato de cobre sintético." Carta para J. Chem. Educ., Volume 76, edição 10, página 1339. doi : 10.1021 / ed076p1339.1
  8. ^ F. Reiterer (1980): "Löslichkeitskonstanten und Freie Bildungsenthalpien neutraler Übergangsmetallcarbonate". Tese, Montanuniversität Leoben.